健康监控智能服装的发展

刘晓涵 何崟

摘 要：智能服装作为一个多学科交叉的研究领域，近几年成为全球研究的热点。在了解健康监控智能服装的关键技术基础上对智能服装国内外研究现状进行举例分析，并提出了对未来的展望。

关键词：智能服装；健康监控；智能服装关键技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.120

近些年来，随着科技的发展以及生活水平的提高，人们对个人健康问题的关注越来越高，但对健康服务的需求除了医疗救治之外，还包括了日常监护与健康管理。这就使得智能与服装逐渐结合并开始贴近人们的生活。智能服装是一种按照所收集到的信息给予相应反映的服装，能够感知内外环境的变化、模拟生命系统。智能服装具有非常广泛的应用领域，在我们的日常生活中，可以毫不夸张的说没有哪个领域是不需要智能服装的，而且其在军事领域拥有更大的应用潜力。科技的进步与发展，使得发展的重点倾向于数字化，引入尽量多的功能或智能在军用纺织品上可以说是非常重要的。在军事领域的需要，是智能可穿戴得以快速发展的一个重要原因。但是在民用方面，智能可穿戴同时也有着非常大的发展潜力。

智能服装作为智能技术与服装融合的高科技产品，它的兴起不但与服装本身的优势：覆盖面广、接触点多、承载量大、没有附加负担，而且与它背后强大的技术支撑密不可分。一般来说，智能服装的关键技术包括传感器技术、微型计算机技术、无线通信技术等。

1 研究现状

1.1 国外研究现状

随着当今社会的高速发展，智能服装逐渐成为全球科技的研究热点，该领域在目前也取得了较好的成果。所检测参数主要集中在体温、血压、心率、脉搏、摔倒等方面。下面列举一些国外研究的一些实例：

智慧衫（Smart Shirt），通過面料中的柔性光纤螺旋状织物和金属纤维作为数据总线实现数据的传输与连接，它不仅提高了用户穿着的舒适性问题，还可以监测多项生理参数，如呼吸频率、体温、心率等数据。

生命衫（Life Shirt）是美国 Vivo Metrics公司开发的最早能够无创、连续和可实时获取人体生理参数，能够记录日常活动中穿着者的30 个心肺生理参数与监测心率、呼吸、心电图以及人体动作的情况，还能选择外接监测血压、血氧饱和度和体温等。

加拿大公司Hexoskin研制了一款专业的生理参数测量衬衫。这款衬衫通过在胸下、腹部系皮带来固定传感器与皮肤的接触，这款智能衬衫除了可以监测步数、心率、呼吸之外还能监测睡眠姿势、呼吸及心跳。测量数据通蓝牙上传至应用程序，蓝牙模块放置于侧袋，这样可以让教练实时了解运动员的训练情况。

Owlet是一种智能袜子，它是专门为了婴儿所设计的，它内部植入的传感器可以监测多项生理参数，例如呼吸频率、血氧饱和度、心率以及睡眠等，它的存在可以让婴儿得到父母更好的照顾。它还被设计成3种尺寸，同时兼容Android和iPhone应用。

Lumo Run短裤可以帮助使用者调整跑步的节奏、修正姿势。它的内部设置了多个传感器，除此之外它还可以监测用户跑步时与地面接触的时长、骨盆旋转的角度以及用户的步长等，数据被采集后通过配套的接收器发送到手机上。用户可以直观的通过配套的应用看到自己身体的各项数据，从而帮助用户调整跑步姿势，实现更好的运动体验。

Sensoria是一种用智能织物织成的袜子，它可以实时监测使用者跑步的姿态、运动的距离、以及脚部的压力等，通过对数据的采集和分析可以降低用户者运动姿势不正确引起的身体损伤。虽然拥有这么多功能但它需要在脚踝部位固定一个脚环，要不然不能实现数据的传输。

Hexoskin Smart是一款贴合程度较高的运动衣，它与Sensoria一样都使用了智能织物，它可以实时监测用户运动时的呼吸以及心率信号，数据被发送到蓝牙适配器并传输到智能终端。它可以在多种场合穿着，例如跑步、打球、骑行等。

AnlikerU等人开发了一种用于监测高危心脏病患者的腕式可穿戴心电监护和报警系统，并且已经投入使用。

1.2 国内研究现状

国内智能服装的研究相比国外来说还有一定差距。在21世纪，生态环保、人工智能、数字、智能可穿戴是当前世界的主题，中国只有在智能服装的研究领域中占有一席之地，才能完成其从服装加工制造大国到服装强国的转变。下面介绍一些国内智能服装研发的实例：

例如郭劲松、邓亲恺等人设计了一款可以测心电和呼吸的背心，他们将导电纺织面料缝合在普通背心内侧的位置，并通过蓝牙模块将信号传输到PC机上。

深圳柔微传感科技有限公司发明的一种实现运动实时监测的智能服装，它可以用来实现追踪、分析和判断人体运动状态，从而实现实时监测运动的目的。

徐琳琳设计了一款医用监护智能服装，她通过 Zig Bee 和蓝牙技术研究了可以嵌入到服装中的可穿戴网络体系结构。

这些列举的产品大体上来说都还不都成熟，便捷性和功能性还有待提高。

2 总结

虽然智能服装在目前已经取得了非常不错的成果，但作为一个充满机遇和挑战的新兴领域仍然还有许多方面的技术需要我们进行深层次的探究，更多潜在的领域还等待着我们开发和探索。

参考文献：

[1]徐琳琳.面向医学监护的智能服装的研究与开发[D].东华大学，

2007.

[2]周聪聪.穿戴式生理参数监测关键技术研究及系统设计[D].浙江大学，2016.

[3]张光磊.智能材料与结构系统[M].北京大学出版社，2010：1-3.

[4]翁蕾蕾.可穿着的电子智能服装[J].邢台职业技术学院学报， 2006，23（05）：5-7.

[5]许凡，王高媛，赵晶.智能纺织品及服装的发展[J].纺织科技进展，2013（05）：1-5.

[6]深圳柔微传感科技有限公司.一种实现运动实时监测的方法和智能服装[P].中国专利，104706359，2015-06-17.

[7]郭芸鑫.可应用于智能服装的监测心率模块监测位置及评价研究[D].东华大学，2017.

*为通讯作者